普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：智能儀器設計基礎簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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內容簡(jiǎn)介:    《智能儀器設計基礎》在講述智能儀器工作原理的基礎上，介紹智能儀器的設計方法。主要內容有智能儀器的輸入輸出通道、外設及其控制技術(shù)、通信接口等。以提高學(xué)生設計能力為目標，介紹智能儀器總體設計、電路設計及實(shí)現、軟件設計、抗干擾措施及減少測量誤差的設計方法?！吨悄軆x器設計基礎》介紹智能儀器的一些新技術(shù)，理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)用性強。<br>    《智能儀器設計基礎》是測控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生教材，也可供測控技術(shù)、自動(dòng)化、電子、電力、機電一體化、計算機應用等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介:

目錄:前言<br>第1章 緒論1<br>1.1 概述1<br>1.1.1 儀器儀表的重要性1<br>1.1.2 從傳統儀器到智能儀器1<br>1.2 智能儀器的結構和特點(diǎn)2<br>1.2.1 智能儀器的結構2<br>1.2.2 智能儀器的主要特點(diǎn)3<br>1.3 智能儀器的發(fā)展5<br>1.3.1 智能儀器的發(fā)展趨勢5<br>1.3.2 促進(jìn)智能儀器發(fā)展的新技術(shù)6<br>1.3.3 基于知識的高級智能儀器9<br>思考題與習題10<br><br>第2章 智能儀器中的微處理器11<br>2.1 智能儀器中微處理器的選擇11<br>2.2 MCS-51系列單片機11<br>2.2.1 基本型單片機12<br>2.2.2 精簡(jiǎn)型單片機12<br>2.2.3 精簡(jiǎn)增強型單片機13<br>2.2.4 高檔型單片機14<br>2.3 PIC系列單片機15<br>2.4 68系列單片機17<br>2.5 MSP-430系列單片機17<br>2.6 ARM單片機18<br>2.6.1 AT91系列ARM單片機19<br>2.6.2 LPC2100/LPC2200系列ARM單片機19<br>2.6.3 EP系列ARM單片機20<br>2.6.4 ARM單片機的選擇21<br>2.6.5 ARM單片機的應用21<br>2.7 數字信號處理器22<br>2.7.1 DSP的特點(diǎn)22<br>2.7.2 TI公司的TMS320系列DSP23<br>2.7.3 TMS320C2000系列DSP簡(jiǎn)介24<br>2.7.4 DSP在智能儀器中的應用24<br>思考題與習題25<br><br>第3章 數據采集技術(shù)26<br>3.1 概述26<br>3.2 測量放大器28<br>3.2.1 基本要求28<br>3.2.2 通用測量放大器29<br>3.2.3 可編程測量放大器30<br>3.2.4 隔離放大器30<br>3.2.5 放大器的設置31<br>3.3 模擬多路轉換器MUX33<br>3.3.1 模擬多路轉換器的功能33<br>3.3.2 模擬多路轉換器的配置33<br>3.3.3 常用的半導體多路轉換器芯片34<br>3.3.4 多路測量通道的串音問(wèn)題37<br>3.4 采樣保持電路38<br>3.4.1 采樣保持器設置原則38<br>3.4.2 采樣保持器工作原理39<br>3.4.3 常用采樣保持器芯片40<br>3.4.4 保持電容器的選擇42<br>3.5 A/D轉換器（ADC）及其接口設計42<br>3.5.1 ADC的主要技術(shù)指標42<br>3.5.2 與單片機接口的考慮43<br>3.5.3 ADC的選擇44<br>3.5.4 抑制系統誤差的方法45<br>3.6 逐次逼近型A/D轉換器及其接口47<br>3.6.1 逐次逼近型A/D轉換器的基本原理47<br>3.6.2 TLC2543介紹及其與微機的接口47<br>3.7 雙積分A/D轉換器及其接口53<br>3.7.1 雙積分A/D轉換器的原理53<br>3.7.2 ICL7135硬件描述與輸出波形55<br>3.7.3 ICL7135與MCS-51單片機I/O直接連接接口56<br>3.8 Σ-Δ型A/D轉換器及其接口59<br>3.8.1 Σ-Δ型A/D轉換器的工作原理59<br>3.8.2 Σ-Δ式AD7703介紹62<br>3.8.3 AD7703與單片機的接口64<br>3.9 數據采集系統設計66<br>3.9.1 數據采集系統的特性66<br>3.9.2 數據采集系統誤差分析67<br>3.9.3 數據采集系統的誤差分配舉例69<br>思考題與習題73<br><br>第4章 模擬量與控制信號輸出系統74<br>4.1 概述74<br>4.1.1 輸出通道的結構74<br>4.1.2 輸出通道的特點(diǎn)75<br>4.2 模擬量輸出與接口75<br>4.2.1 D/A轉換器原理75<br>4.2.2 技術(shù)特性76<br>4.3 集成DAC及其應用77<br>4.3.1 DAC的分類(lèi)77<br>4.3.2 單片集成DAC舉例77<br>4.3.3 DAC的應用80<br>4.4 數字量輸出與接口83<br>4.4.1 光耦合器及其接口83<br>4.4.2 繼電器及其接口86<br>思考題與習題90<br><br>第5章 智能儀器外設處理技術(shù)92<br>5.1 鍵盤(pán)處理技術(shù)92<br>5.1.1 按鍵類(lèi)型92<br>5.1.2 鍵抖動(dòng)、鍵連擊及串鍵的處理92<br>5.1.3 鍵盤(pán)處理步驟93<br>5.1.4 鍵盤(pán)的組織形式和工作方式94<br>5.1.5 非編碼鍵盤(pán)的處理94<br>5.1.6 編碼鍵盤(pán)的處理98<br>5.2 LED顯示處理技術(shù)98<br>5.2.1 LED數碼顯示器結構與原理98<br>5.2.2 硬件譯碼與軟件譯碼100<br>5.2.3 靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示100<br>5.3 通用鍵盤(pán)/顯示器接口芯片HD7279A102<br>5.3.1 引腳功能、串行接口及其電特性102<br>5.3.2 HD7279A的時(shí)序103<br>5.3.3 HD7279A的控制指令105<br>5.3.4 HD7279A的應用與注意事項108<br>5.3.5 HD7279A的接口程序設計實(shí)例109<br>5.4 LCD顯示處理技術(shù)111<br>5.4.1 LCD顯示器結構與原理112<br>5.4.2 LCD顯示器驅動(dòng)方式112<br>5.4.3 段碼式LCD顯示器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)驅動(dòng)接口114<br>5.4.4 字符點(diǎn)陣式LCD顯示器接口116<br>5.5 打印處理技術(shù)125<br>5.5.1 點(diǎn)陣式微型打印機的工作原理125<br>5.5.2 GP-16微型打印機及其應用126<br>5.6 觸摸屏處理技術(shù)129<br>5.6.1 觸摸屏的結構及特點(diǎn)129<br>5.6.2 觸摸屏控制器ADS7843132<br>5.6.3 ADS7843接口方法135<br>5.6.4 實(shí)際應用時(shí)應注意的問(wèn)題136<br>思考題與習題136<br><br>第6章 智能儀器中的通信接口技術(shù)138<br>6.1 數據通信基礎138<br>6.1.1 數據通信的基礎知識138<br>6.1.2 差錯控制技術(shù)140<br>6.1.3 通信規程與同步技術(shù)141<br>6.2 串行通信接口143<br>6.2.1 串行通信基本概念143<br>6.2.2 RS-232C標準串行接口143<br>6.2.3 RS-422A與RS-423A標準串行接口146<br>6.2.4 RS-485標準串行接口147<br>6.2.5 智能儀器間串行通信實(shí)例149<br>6.3 并行通信接口153<br>6.3.1 Centronics標準并行接口153<br>6.3.2 GP-IB（IEEE-488）總線(xiàn)153<br>6.4 USB通用串行總線(xiàn)156<br>6.4.1 USB的特點(diǎn)156<br>6.4.2 USB的系統描述156<br>6.4.3 USB總線(xiàn)協(xié)議157<br>6.4.4 USB數據流158<br>6.4.5 USB的容錯性能158<br>6.4.6 USB設備159<br>6.4.7 USB系統設置159<br>6.4.8 USB系統中的主機160<br>6.4.9 基于USB總線(xiàn)的數據采集設備的設計實(shí)例160<br>6.5 其他通信接口技術(shù)161<br>6.5.1 以太網(wǎng)接口技術(shù)161<br>6.5.2 現場(chǎng)總線(xiàn)CAN165<br>6.5.3 藍牙接口技術(shù)166<br>思考題與習題166<br><br>第7章 智能儀器的自檢與抗干擾技術(shù)167<br>7.1 硬件故障的自檢167<br>7.1.1 自檢方式167<br>7.1.2 自檢算法167<br>7.1.3 自檢軟件169<br>7.2 常見(jiàn)干擾源分析171<br>7.2.1 串模干擾、共模干擾及電源干擾171<br>7.2.2 數字電路的干擾172<br>7.3 智能儀器硬件抗干擾技術(shù)174<br>7.3.1 串模干擾的抑制174<br>7.3.2 共模干擾的抑制176<br>7.3.3 輸入/輸出通道干擾的抑制177<br>7.3.4 總線(xiàn)的抗干擾設計180<br>7.3.5 地線(xiàn)干擾的抑制181<br>7.4 智能儀器軟件抗干擾技術(shù)182<br>7.4.1 CPU抗干擾技術(shù)182<br>7.4.2 輸入/輸出的抗干擾技術(shù)186<br>7.4.3 系統的恢復187<br>思考題與習題189<br><br>第8章 數據處理及程序設計190<br>8.1 測量數據的非數值處理190<br>8.1.1 數據結構190<br>8.1.2 線(xiàn)性表查表技術(shù)191<br>8.1.3 鏈表的插入、刪除和查找195<br>8.1.4 排序198<br>8.2 系統誤差的數據處理201<br>8.2.1 系統誤差模型的建立201<br>8.2.2 系統誤差的標準數據校正法205<br>8.2.3 非線(xiàn)性校正206<br>8.2.4 零位誤差和增益誤差的校正209<br>8.2.5 溫度誤差的補償210<br>8.3 數字濾波技術(shù)210<br>8.3.1 限幅濾波210<br>8.3.2 中位值濾波211<br>8.3.3 算術(shù)平均值濾波212<br>8.3.4 滑動(dòng)平均值濾波213<br>8.3.5 低通數字濾波215<br>8.4 量程自動(dòng)轉換216<br>8.4.1 一般要求216<br>8.4.2 自動(dòng)量程轉換電路舉例216<br>8.4.3 量程自動(dòng)轉換電路的控制217<br>8.4.4 量程自動(dòng)轉換電路的保護218<br>8.5 智能儀器系統軟件的組成與設計220<br>8.5.1 監控主程序220<br>8.5.2 鍵盤(pán)管理221<br>8.5.3 中斷管理及處理222<br>8.5.4 子程序模塊223<br>思考題與習題224<br><br>第9章 智能儀器設計及實(shí)例226<br>9.1 智能儀器設計的基本要求及原則226<br>9.1.1 智能儀器設計的基本要求226<br>9.1.2 智能儀器的設計原則226<br>9.2 智能儀器的設計研制過(guò)程227<br>9.3 智能工頻電參數測量?jì)x的設計228<br>9.3.1 總體設計及系統工作原理228<br>9.3.2 輸入電路設計及誤差分析231<br>9.3.3 CPU及采樣保持、A/D轉換電路的設計233<br>9.3.4 鎖相倍頻電路的設計235<br>9.3.5 RS-485串行通信接口電路設計及通信協(xié)議236<br>9.3.6 電磁兼容設計237<br>9.4 基于熱電偶的智能溫度數顯表的設計238<br>9.4.1 總體設計238<br>9.4.2 主要電路設計239<br>9.4.3 軟件設計242<br>9.5 智能混合氣體識別儀的設計243<br>9.5.1 總體設計243<br>9.5.2 電路設計244<br>9.5.3 氣體識別及檢測算法246<br>9.5.4 軟件設計246<br>思考題與習題248<br>參考文獻249